用于锂二次电池组的电解液及包括该电解液的锂二次电池组制造技术

本发明专利技术涉及用于锂二次电池组的电解液及包括该电解液的锂二次电池组。用于锂二次电池组的电解液包括：锂盐；溶剂；和功能性添加剂，其中所述功能性添加剂包括由下式1表示的萘

【技术实现步骤摘要】
用于锂二次电池组的电解液及包括该电解液的锂二次电池组


[0001]本专利技术涉及用于锂二次电池组的电解液及包括该电解液的锂二次电池组。

技术介绍

[0002]本节中的陈述仅提供与本专利技术相关的背景信息，并且可以不构成现有技术。
[0003]锂二次电池组是一种储能系统，其包括充电时提供锂离子的正极、接收锂离子的负极、作为锂离子传输介质的电解液和用于分隔正极和负极的隔膜，其中当化学势随着正极和负极中的嵌入/脱嵌而变化时产生并储存电能。
[0004]这种锂二次电池组已主要用于移动电子设备，现在正迅速将其作为储能系统的用途扩展到已成功商业化的电动汽车(EV)和混合动力电动汽车(HEV)。
[0005]为了增加电动汽车的行驶里程，研究一直集中在锂二次电池组中能量密度的增加上。提高正极中的高容量使得可以增加锂二次电池组中的能量密度。
[0006]特别地，电池组中的能量密度很大程度上取决于正极和负极的特性。因此，需要合适的电解液以使电极表现出优异的电化学性能。
[0007]当层状富含镍(Ni)的LiNi1‑
x
‑
y
Co
x
Mn
y
O2(NCM；1
‑
x
‑
y≥0.6)氧化物用作高容量正极活性材料时，可以通过增加Ni的含量或提高充电电压来增加正极的容量。然而，由于正极上残留的锂成分(Li2CO3和LiOH)促进了电解液的降解并增加了与电解液的界面反应性，从而加速了退化速度，因此充放电性能迅速下降。
[0008]因此，正极
‑
负极和界面控制技术非常重要。
[0009]相关技术中的描述仅用于理解本专利技术的背景，而不应将其视为本领域技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

[0010]本专利技术提供了一种用于锂二次电池组的电解液及包括该电解液的锂二次电池组，所述电解液能够改善锂二次电池组的高温寿命特性。
[0011]根据本专利技术的一个实施方案的用于锂二次电池组的电解液包括锂盐、溶剂和功能性添加剂，其中所述功能性添加剂包括作为第一负极膜添加剂的由下式1表示的萘
‑1‑
基磺基氟化物：
[0012][0013]基于电解液的重量，可以以0.5重量％
‑
1.0重量％的总量使用第一负极膜添加剂。
[0014]所述功能性添加剂可以进一步包括作为正极膜添加剂的由下式2表示的二氟(草
酸根合)硼酸锂：
[0015][0016]基于电解液的总重量，可以以0.5重量％
‑
1.0重量％的量使用正极膜添加剂。
[0017]所述功能性添加剂可以进一步包括作为第二负极膜添加剂的碳酸亚乙烯酯(VC)。
[0018]基于电解液的总重量，可以以0.5重量％
‑
3.0重量％的量使用第二负极膜添加剂。
[0019]所述锂盐可以为至少一种选自以下的化合物：LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiCl、LiBr、LiI、LiB
10
Cl
10
、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、LiN(SO2C2F5)2、Li(CF3SO2)2N、LiC4F9SO3、LiB(C6H5)4、Li(SO2F)2N(LiFSI)、和(CF3SO2)2NLi。
[0020]所述溶剂可以为至少一种选自以下的物质：碳酸酯类溶剂、酯类溶剂和酮类溶剂。
[0021]根据本专利技术的一个实施方案的锂二次电池组包括上述电解液。锂二次电池组可以进一步包括：正极，其含有由Ni、Co和Mn组成的正极活性材料；负极，其含有至少一种负极活性材料，所述负极活性材料选自基于碳(C)的材料和基于硅(Si)的材料；和隔膜，其插入在正极和负极之间。
[0022]正极可以含有含量为80重量％或更多的Ni。
[0023]从本文提供的描述中，适用性的其他领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅用于说明的目的，并且不旨在限制本专利技术的范围。
附图说明
[0024]为了可以更好地理解本专利技术，现在将参照附图描述本专利技术通过示例给出的不同实施方案，在附图中：
[0025]图1为示出电解液中发生的事件的图，其中将根据本专利技术一个实施方案的第一负极膜添加剂和正极膜添加剂一起添加至电解液；以及
[0026]图2和图3为分别示出实施例和比较例的充放电测试结果的图。
[0027]本文描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本专利技术的范围。
具体实施方式
[0028]以下描述仅仅是示例性的，并且不旨在限制本专利技术、应用或用途。应当理解，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
[0029]根据本专利技术的一个实施方案的用于锂二次电池组的电解液包括锂盐、溶剂和功能性添加剂。
[0030]所述锂盐可以为至少一种选自以下的化合物：LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiCl、LiBr、LiI、LiB
10
Cl
10
、LiCF3SO3、LiCF3CO2、LiAsF6、LiSbF6、LiAlCl4、CH3SO3Li、CF3SO3Li、LiN(SO2C2F5)2、Li(CF3SO2)2N、LiC4F9SO3、LiB(C6H5)4、Li(SO2F)2N(LiFSI)、和(CF3SO2)2NLi。
[0031]锂盐可以以0.1摩尔
‑
1.2摩尔的总浓度存在于电解液中。
[0032]所述溶剂可以为至少一种选自以下的物质：碳酸酯类溶剂、酯类溶剂、醚类溶剂和
酮类溶剂。
[0033]在这方面，所述碳酸酯类溶剂的示例包括碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸乙甲酯(EMC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸氟代亚乙基酯(FEC)和碳酸亚乙烯酯(VC)。所述酯类溶剂可以示例为γ
‑
丁内酯(GBL)、乙酸正甲酯、乙酸正乙酯、乙酸正丙酯等。作为醚类溶剂，可以使用二丁基醚，但不限于此。
[0034]此外，所述溶剂可以进一步包括芳族烃类溶剂。芳族碳水化合物溶剂的示例包括苯、氟苯、溴苯、氯苯、环己基苯、异丙基苯、正丁基苯、辛基苯、甲苯、二甲苯和均三甲苯，其可以单独使用或组合使用。
[0035]在根据本专利技术一个实施方案的电解液中使用的功能性添加剂可以采用由下式1表示的萘
‑1‑
基磺基氟化物(下文称为“S3”)作为第一负极膜添加剂
[0036][0037]在这方面，用作第一负极膜添加剂的萘
‑1‑
基磺基氟化物(S3)通过形成负极材料表面的保护膜来稳定负极，并且基于电解液的总重量，可以优选以0.5重量％
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于锂二次电池组的电解液，所述电解液包括：锂盐；溶剂；和功能性添加剂，其中所述功能性添加剂包括由下式1表示的萘
‑1‑
基磺基氟化物：2.根据权利要求1所述的用于锂二次电池组的电解液，其中，基于电解液的总重量，以0.5重量％
‑
1.0重量％的量添加萘
‑1‑
基磺基氟化物。3.根据权利要求1所述的用于锂二次电池组的电解液，其中，所述功能性添加剂进一步包括由下式2表示的二氟(草酸根合)硼酸锂：4.根据权利要求3所述的用于锂二次电池组的电解液，其中，基于电解液的总重量，以0.5重量％
‑
1.0重量％的量添加二氟(草酸根合)硼酸锂。5.根据权利要求1所述的用于锂二次电池组的电解液，其中，所述功能性添加剂进一步包括碳酸亚乙烯酯。6.根据权利要求5所述的用于锂二次电池组的电解液，其中，基于电解液的总重量，以0.5重量％
‑
3.0重量％的量添加碳酸亚乙烯酯。7.根据权利要求1所述的用于锂二次电池组的电解液，其中，所述锂盐为至少一种选自以下的化合物：LiPF6、LiBF4、LiClO4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李尹圣，金益圭，吴承旼，潘盛皓，朴相睦，金高恩，郭尚珪，崔南顺，文炫奎，郑书荣，洪性柔，黄大渊，
申请(专利权)人：起亚株式会社蔚山科学技术院，
类型：发明
国别省市：